(57)【要約】  噴射時間を基準インジェクタによる噴射時間以上に延ばすことなく実燃料噴射量を目標燃料噴射量に制御することができる燃料噴射制御装置及び蓄圧式燃料噴射装置を提供する。  目標燃料噴射量を算出する目標噴射量演算手段と、コモンレール内の目標圧力を算出する目標レール圧演算手段と、コモンレール内の圧力を検出するレール圧検出手段と、コモンレール内の圧力を制御するレール圧制御手段と、基準インジェクタを用いて作成された基本噴射量マップ情報が記憶された記憶手段と、基準インジェクタの噴射率特性とインジェクタの噴射率特性との差に基づいて目標圧力又はレール圧制御手段の制御量を補正する補正手段と、基本噴射量マップ情報に基づいて通電時間を求めてインジェクタの駆動制御を実行するインジェクタ制御手段と、を備える。
2011125371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインジェクタが接続されたコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置による内燃機関への燃料噴射制御を行う燃料噴射制御装置において、
前記内燃機関の運転状態に基づいて目標燃料噴射量を算出する目標噴射量演算手段と、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記コモンレール内の目標圧力を算出する目標レール圧演算手段と、
前記コモンレール内の圧力を検出するレール圧検出手段と、
前記コモンレール内の圧力を制御するレール圧制御手段と、
基準インジェクタを用いて作成された、前記コモンレール内の圧力と通電時間と燃料噴射量との関係を示す基本噴射量マップ情報が記憶された記憶手段と、
前記基準インジェクタの噴射率特性と前記インジェクタの噴射率特性との差に基づいて前記目標圧力又は前記レール圧制御手段の制御量を補正する補正手段と、
前記基本噴射量マップ情報に基づいて通電時間を求めて前記インジェクタの駆動制御を実行するインジェクタ制御手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記補正手段が、前記基準インジェクタの噴射率のピークと前記インジェクタの噴射率のピークとが一致するように前記目標圧力又は前記レール圧制御手段の制御量を補正することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記補正手段が、所定圧力下における前記基準インジェクタのノズルの通過流量と前記インジェクタのノズルの通過流量との比率を変換して得られる圧力比の値に基づいて、前記目標圧力又は前記レール圧制御手段の制御量の補正量を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記所定圧力が、前記蓄圧式燃料噴射装置において実現され得る前記コモンレールの許容最大圧力であることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
所定圧力下における前記基準インジェクタの噴射率及び前記インジェクタの噴射率に基づいて、前記インジェクタの噴射率を前記基準インジェクタの噴射率に一致させるための補正係数があらかじめ求められ、
前記補正手段が、前記補正係数を用いて前記目標圧力又は前記レール圧制御手段の制御量を補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記インジェクタの噴射率又は前記ノズルの通過流量が、前記インジェクタの製造段階において個々のインジェクタごとにあらかじめ求められたものであることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記インジェクタは、ノズルの座面に対して離接可能なニードル弁を離座させることによって前記燃料噴射が行われるものであり、前記インジェクタの通電時間は、前記インジェクタの噴射流量が前記ニードル弁のリフト量に支配される第１の期間と、前記インジェクタの噴射流量が噴孔面積に支配される第２の期間と、からなり、
前記インジェクタの通電時間が前記第２の期間である場合に、前記補正手段が前記目標圧力又は前記レール圧制御手段の制御量の補正を実行することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
前記目標噴射量演算手段又は前記インジェクタ制御手段が、前記基準インジェクタによる基準燃料噴射量と前記インジェクタによる実燃料噴射量との差分情報に基づいて前記目標燃料噴射量又は前記インジェクタ制御手段の制御量の補正を実行することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
前記インジェクタ制御手段が、前記レール圧検出手段によって検出された前記コモンレール内の圧力に基づいて得られる、前記補正を行わなかった場合の想定レール圧を用いて前記通電時間を求めることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１０】
前記記憶手段には、前記基本噴射量マップ情報以外に、前記噴射率特性に応じた複数の噴射量マップ情報が記憶され、
前記インジェクタ制御手段が、前記インジェクタの噴射率特性に対応する噴射量マップ情報を選択して前記通電時間を求めることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１１】
燃料を加圧して圧送する高圧ポンプと、
前記高圧ポンプによって圧送される燃料を蓄積するコモンレールと、
前記コモンレールに接続された複数のインジェクタと、を備えるとともに、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置を備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項１２】
前記複数のインジェクタとして、それぞれ噴射率特性が近似するインジェクタを備えることを特徴とする請求項１１に記載の蓄圧式燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の気筒への燃料噴射制御を実施するための燃料噴射制御装置及び蓄圧式燃料噴射装置に関するものである。特に、実際の燃料噴射量を算出された目標燃料噴射量に制御する燃料噴射制御装置及び蓄圧式燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の気筒内へ燃料を噴射する燃料噴射装置として、高圧ポンプによって圧送される燃料を一時的に蓄積するとともに、複数のインジェクタに対して所定圧力に調節された燃料を供給するコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置が用いられている。この蓄圧式燃料噴射装置において、インジェクタは、制御装置による通電制御によって噴射孔が開かれることで燃料の噴射が行われるように構成されている。このインジェクタへの通電時間は、インジェクタに供給される燃料の圧力と目標燃料噴射量とに基づいて基本噴射量マップ情報から求められる。【０００３】
具体的に、目標燃料噴射量は、例えば、内燃機関の回転数（以下「機関回転数」と称する。）とアクセル操作量とに基づいて演算によって求められる。また、インジェクタへの通電時間は、コモンレール内の圧力（以下「レール圧」と称する。）と通電時間と燃料噴射量との関係を示す基本噴射量マップ情報を用いて、圧力センサ等によって検出されるコモンレール内の圧力（以下「実レール圧」と称する。）と目標燃料噴射量とに基づいて決定される。【０００４】
燃料噴射装置においては、気筒に噴射される燃料噴射量が目標燃料噴射量に対して過不足を生じると、排気エミッションや運転性の悪化等を招くおそれがあるため、理想的には目標燃料噴射量に対して過不足なく燃料噴射が行われることが望まれる。【０００５】
ここで、インジェクタの生産が大量生産によって行われる場合、加工精度のばらつき等によってそれぞれのインジェクタの通電時間と燃料噴射量との関係（以下、この関係を「噴射特性」と称する。）に公差が生じることは避けられない。そのため、インジェクタの噴射特性に応じて燃料噴射の補正値を設定するように構成した燃料噴射制御装置が提案されている。より具体的には、学習条件成立時に、単発的に燃料噴射を行い、噴射後の内燃機関の状態変化量から実燃料噴射量を検出する学習動作を、燃料噴射弁の通電時間を変更しつつ複数回実行し、その検出結果から、燃料噴射弁の噴射特性を推定して燃料噴射量を目標燃料噴射量に制御するための通電時間補正値を算出するようにした燃料噴射制御装置が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−５７９１１号公報  （全文、全図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載の燃料噴射制御装置は、通電時間を補正することによって燃料噴射量を制御するものである。インジェクタのノズルを通過する燃料の流量が、目標燃料噴射量を求める際の基準となる基準インジェクタと一致しているのであれば、特許文献１に記載の制御方法にしたがって通電時間を補正することによって、噴射期間中のある時点でのインジェクタの噴射流量（以下、この噴射流量を「インジェクタの噴射率」と称する。）の波形を、基準インジェクタによって目標燃料噴射量分の噴射を実行したときの波形に一致させることができる。【０００８】
しかしながら、現実的には、ノズルの加工精度のばらつきによってインジェクタごとにノズルの通過流量にばらつきがあり、インジェクタの単位時間当たりの燃料噴射量の特性（以下、「噴射率特性」と称する。）が異なっていることが多い。通電時間を補正することによって燃料噴射量を目標燃料噴射量に制御しようとした場合、インジェクタの噴射率特性と基準インジェクタの噴射率特性とが異なると、燃料噴射量を目標燃料噴射量に制御することはできても、噴射時間が基準インジェクタによる噴射時間とは異なることになる。【０００９】
図１３は、インジェクタによる燃料噴射を実行した場合における電流波形と噴射率波形とを示している。図１３中、所定の基準圧力下においてノズルを通過する燃料の流量（以下、この流量を「ノズルの油圧流量」と称する。）が公差の下限値を示すインジェクタ（以下「下限品」と称する。）の噴射率波形が一点鎖線で示され、ノズルの油圧流量が公差の上限値を示すインジェクタ（以下「上限品」と称する。）の噴射率波形が点線で示され、ノズルの油圧流量が公差の中央値を示すインジェクタ（以下「中央品」と称する。）の噴射率波形が実線で示されている。【００１０】
インジェクタによる燃料噴射は、インジェクタへの通電開始からしばらく遅れて開始するとともに、通電の停止からしばらく遅れて終了する。燃料噴射の開始時点から終了時点までの噴射率を積分した値が燃料噴射量に相当する。この図１３に示すように、噴射期間中のある時点での噴射率はノズルの油圧流量が小さいほど低くなり、同じ電流波形で通電した場合であっても、ノズルの油圧流量が小さいインジェクタほど燃料噴射量は少なくなる。【００１１】
この燃料噴射量のばらつきを、通電時間のみを調節することによって中央品に合わせようとすると、図１４に示すように、下限品及び上限品の噴射終了時点がそれぞれ中央品の噴射終了時点をまたいで補正されることになり、下限品の噴射時間は中央品よりも延びることになる。噴射時間が基準インジェクタによる噴射時間よりも延びてしまうことは、内燃機関において排気エミッションを悪化させることにつながるおそれがある。【００１２】
そこで、本発明の発明者は鋭意努力し、燃料噴射量を補正するにあたり、インジェクタの噴射率特性が基準インジェクタの噴射率特性に近似するようにレール圧を調節することによりこのような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。すなわち、本発明は、噴射時間を基準インジェクタによる噴射時間以上に延ばすことなく実燃料噴射量を目標燃料噴射量に制御することができる燃料噴射制御装置及び蓄圧式燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、複数のインジェクタが接続されたコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置による内燃機関への燃料噴射制御を行う燃料噴射制御装置において、内燃機関の運転状態に基づいて目標燃料噴射量を算出する目標噴射量演算手段と、内燃機関の運転状態に基づいてコモンレール内の目標圧力を算出する目標レール圧演算手段と、コモンレール内の圧力を検出するレール圧検出手段と、コモンレール内の圧力を制御するレール圧制御手段と、基準インジェクタを用いて作成された、コモンレール内の圧力と通電時間と燃料噴射量との関係を示す基本噴射量マップ情報が記憶された記憶手段と、基準インジェクタの噴射率特性とインジェクタの噴射率特性との差に基づいて目標圧力又はレール圧制御手段の制御量を補正する補正手段と、基本噴射量マップ情報に基づいて通電時間を求めてインジェクタの駆動制御を実行するインジェクタ制御手段と、を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置が提供され、上述した問題を解決することができる。【００１４】
また、本発明の燃料噴射制御装置を構成するにあたり、補正手段が、基準インジェクタの噴射率のピークとインジェクタの噴射率のピークとが一致するように目標圧力又はレール圧制御手段の制御量を補正することが好ましい。【００１５】
また、本発明の燃料噴射制御装置を構成するにあたり、補正手段が、所定圧力下における基準インジェクタのノズルの通過流量とインジェクタのノズルの通過流量との比率を変換して得られる圧力比の値に基づいて、目標圧力又はレール圧制御手段の制御量の補正量を求めることが好ましい。【００１６】
また、本発明の燃料噴射制御装置を構成するにあたり、所定圧力が、蓄圧式燃料噴射装置において実現され得るコモンレールの許容最大圧力であることが好ましい。【００１７】
また、本発明の燃料噴射制御装置を構成するにあたり、所定圧力下における基準インジェクタの噴射率及びインジェクタの噴射率に基づいて、インジェクタの噴射率を基準インジェクタの噴射率に一致させるための補正係数があらかじめ求められ、補正手段が、補正係数を用いて目標圧力又はレール圧制御手段の制御量を補正することが好ましい。【００１８】
また、本発明の燃料噴射制御装置を構成するにあたり、インジェクタの噴射率又はノズルの通過流量が、インジェクタの製造段階において個々のインジェクタごとにあらかじめ求められたものであることが好ましい。【００１９】
また、本発明の燃料噴射制御装置を構成するにあたり、インジェクタは、ノズルの座面に対して離接可能なニードル弁を離座させることによって燃料噴射が行われるものであり、インジェクタの通電時間は、インジェクタの噴射流量がニードル弁のリフト量に支配される第１の期間と、インジェクタの噴射流量が噴孔面積に支配される第２の期間と、からなり、インジェクタの通電時間が第２の期間である場合に、補正手段が目標圧力又はレール圧制御手段の制御量の補正を実行することが好ましい。【００２０】
また、本発明の燃料噴射制御装置を構成するにあたり、目標噴射量演算手段又はインジェクタ制御手段が、基準インジェクタによる基準燃料噴射量とインジェクタによる実燃料噴射量との差分情報に基づいて目標燃料噴射量又はインジェクタ制御手段の制御量の補正を実行することが好ましい。【００２１】
また、本発明の燃料噴射制御装置を構成するにあたり、インジェクタ制御手段が、レール圧検出手段によって検出されたコモンレール内の圧力に基づいて得られる、補正を行わなかった場合の想定レール圧を用いて通電時間を求めることが好ましい。【００２２】
また、本発明の燃料噴射制御装置を構成するにあたり、記憶手段には、基本噴射量マップ情報以外に、噴射率特性に応じた複数の噴射量マップ情報が記憶され、インジェクタ制御手段が、インジェクタの噴射率特性に対応する噴射量マップ情報を選択して通電時間を求めることが好ましい。【００２３】
また、本発明の別の態様は、燃料を加圧して圧送する高圧ポンプと、高圧ポンプによって圧送される燃料を蓄積するコモンレールと、コモンレールに接続された複数のインジェクタと、を備えるとともに、上述したいずれかの燃料噴射制御装置を備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置である。【００２４】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射装置を構成するにあたり、複数のインジェクタとして、それぞれ噴射率特性が近似するインジェクタを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の燃料噴射制御装置及び蓄圧式燃料噴射装置によれば、インジェクタの噴射率特性が基準インジェクタの噴射率特性と近似するようにレール圧の調節が行われ、内燃機関に搭載されたインジェクタの噴射率と、基本噴射量マップ情報の作成に用いられた基準インジェクタの噴射率とのばらつきの影響が低減される。そのため、噴射時間をできる限り変えないようにして、燃料噴射量を目標燃料噴射量に制御することができる。したがって、排気エミッションの悪化を抑えた燃料噴射量の補正が実行されるようになる。
また、このような燃料噴射量の補正が可能になれば、インジェクタの製造段階において、ノズルの油圧流量の製造公差を広げることができ、インジェクタの製造効率の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】蓄圧式燃料噴射装置の構成の一例について説明するための図である。
【図２】インジェクタの通電時間と燃料噴射量との関係を示す図である。
【図３】第１の実施の形態の蓄圧式燃料噴射装置に備えられた制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】補正による噴射率波形の変化について説明するための図である。
【図５】燃料噴射量の補正方法の全体的な流れを示すフローチャートである。
【図６】第１の実施の形態にかかる準備工程について説明するためのフローチャートである。
【図７】第１の実施の形態にかかるレール圧制御方法について説明するためのフローチャートである。
【図８】第１の実施の形態にかかるインジェクタの制御方法について説明するためのフローチャートである。
【図９】第２の実施の形態にかかる準備工程について説明するためのフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態にかかるインジェクタの制御方法について説明するためのフローチャートである。
【図１１】第３の実施の形態の蓄圧式燃料噴射装置に備えられた制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図１２】第３の実施の形態の噴射量補正について説明するための図である。
【図１３】噴射率特性が異なるインジェクタそれぞれの噴射率波形について説明するための図である。
【図１４】従来の補正による噴射率波形の変化について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明の燃料噴射制御装置及び蓄圧式燃料噴射装置に関する実施の形態について具体的に説明する。ただし、以下の実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。なお、それぞれの図中、同じ符号を付してあるものは同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。
【００２８】
［第１の実施の形態］
１．蓄圧式燃料噴射装置
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置５０の構成の一例を示している。この図１に示す蓄圧式燃料噴射装置５０は、内燃機関４０としてのディーゼルエンジンの気筒内に燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置であって、燃料タンク１と、低圧ポンプ２と、高圧ポンプ５と、コモンレール１０と、インジェクタ１３と、制御装置７０等を主たる構成要素として備えている。この蓄圧式燃料噴射装置５０の基本的な構成は従来公知のものにすぎず、一部が異なる構成となっていても構わない。
【００２９】
低圧ポンプ２は、燃料タンク１内の燃料を吸い上げて高圧ポンプ５に対して圧送する。高圧ポンプ５は、低圧ポンプ２によって圧送される燃料を加圧してコモンレール１０に圧送する。高圧ポンプ５の加圧室５ａの上流側には流量制御弁８が備えられ、内燃機関４０の運転状態やレール圧の目標値（以下「目標レール圧」と称する。）に応じて加圧室５ａに流入する燃料の流量を調節可能になっている。また、流量制御弁８よりも上流側にはオーバーフローバルブ１４が接続されており、低圧ポンプ２によって圧送される燃料の圧力が所定の圧力に調節される。
【００３０】
コモンレール１０は、高圧ポンプ５から圧送される高圧の燃料を一時的に蓄積し、接続されている複数のインジェクタ（以下、蓄圧式燃料噴射装置５０に用いられているインジェクタを「実機インジェクタ」と称する場合がある。）１３に対して高圧の燃料を供給する。コモンレール１０にはレール圧を検出するためのレール圧センサ２１や圧力制御弁１２が備えられている。圧力制御弁１２は安全弁であってもよいが、本実施形態においては、制御装置７０によって通過流量の制御が行われる電磁制御弁が用いられており、目標レール圧に応じてコモンレール１０内の燃料の排出流量を調節可能になっている。
【００３１】
インジェクタ１３は、噴射孔が設けられたノズルと、ノズルの座面に離接可能なノズルニードルと、ノズルニードルの後端側に作用する背圧を制御することによってノズルニードルの進退移動を制御する背圧制御弁とを備えている。インジェクタ１３には、例えば、背圧制御弁として電磁ソレノイドが用いられる電磁制御型のインジェクタや、背圧制御弁としてピエゾアクチュエータが用いられる電歪型のインジェクタがあり、いずれのインジェクタであっても使用することができる。
【００３２】
このインジェクタ１３は、背圧制御弁への通電時間によってニードル弁のリフト量が変化する構成のものであるが、通電時間が短い第１の期間（シート絞り領域）においては、ニードル弁のリフト量が小さく、ノズルの座面とニードル弁とによって規定される燃料通過面積が噴射孔の合計面積よりも小さくなる。そのため、通電時間の第１の期間においては、インジェクタ１３の噴射流量はニードル弁のリフト量に支配される。
【００３３】
また、通電時間が第１の期間を超える第２の期間においてはニードル弁のリフト量は大きくなり、ノズルの座面とニードル弁とによって規定される燃料通過面積が噴射孔の合計面積よりも大きくなる。そのため、通電時間の第２の期間（噴孔絞り領域）においては、インジェクタ１３の噴射流量は噴射孔の合計面積に支配される。
【００３４】
ここで、インジェクタ１３の生産が大量生産によって行われる場合、それぞれの部品の加工精度のばらつきは避けられない。特に、噴射孔を介してノズルを通過する燃料の流量は、同じ圧力の燃料であっても噴射孔のばらつきによって個々のインジェクタ１３ごとにばらつきを生じる。ノズルを通過する燃料の流量はインジェクタ１３の噴射率に影響を与え、特に通電時間の第２の期間（噴孔絞り領域）において燃料噴射量にばらつきを生じさせる要素となる。
【００３５】
図２は、低圧状態、中圧状態、高圧状態それぞれの圧力下における上限品、中央品、下限品のインジェクタ１３の通電時間ETと燃料噴射量Qactとの関係を示している。
基本的に、通電時間ETが短い第１の期間（シート絞り領域）においては、噴射孔の形状にばらつきがあっても噴射量に及ぶ影響は小さい。一方、通電時間ETが長くなる第２の期間（噴孔絞り領域）においては、噴射孔の形状のばらつきによって噴射率に差が生じるため、同じ圧力下で、同じ通電時間ETで噴射を実行した場合であっても、上限品、中央品、下限品それぞれのインジェクタ１３の噴射量にばらつきが生じている。
【００３６】
通常、インジェクタ１３の製造段階においては、所定圧力下においてそれぞれのノズルを通過する燃料の流量（油圧流量）の検査が行われている。インジェクタ１３は、内燃機関４０の各気筒に備えられるものであるが、本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置５０において使用されるすべてのインジェクタ１３は、ノズルの油圧流量が近似するもの、すなわち、噴射率特性が近似するものによって構成されている。噴射率特性が近似する複数のインジェクタ１３が用いられていれば、レール圧及び通電時間が同じである限り燃料噴射量が等しくなり、燃料噴射量の補正制御を実行する際に制御装置７０に過度な処理能力を要求することがなくなる。
【００３７】
２．制御装置
図３は、本実施形態の制御装置７０の構成のうち燃料噴射量の補正制御に関連する部分について機能的に表したブロック図を示している。
この制御装置７０は、公知の構成からなるマイクロコンピュータを中心に構成されており、目標噴射量演算部７１と、目標レール圧演算部７３と、レール圧検出部７５と、レール圧制御部７７と、補正部７９と、インジェクタ制御部８１とを備えている。これらの各部は、具体的にはマイクロコンピュータによるプログラムの実行によって実現される。
【００３８】
また、制御装置７０には、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の図示しない記憶手段が備えられており、記憶手段には、種々の情報があらかじめ記憶され、あるいは、他の各部によって読み込まれた情報や演算結果が記憶される。この制御装置７０には、コモンレール１０に備えられたレール圧センサ２１からのレール圧信号が入力されるほか、内燃機関４０に備えられた回転数センサ４４からの機関回転数信号や、アクセルセンサからのアクセル操作量信号をはじめとして、他のセンサからのセンサ信号が入力される。
【００３９】
目標噴射量演算部７１は、機関回転数Ne及びアクセル操作量Accを読み込み、目標燃料噴射量Qtgtを算出できるように構成されている。また、目標レール圧演算部７３は、算出された目標燃料噴射量Qtgt及び機関回転数Neに基づいて目標レール圧Prail_tgtを算出できるように構成されている。また、レール圧検出部７５は、レール圧センサ２１からのレール圧信号を読み込み、実レール圧Prail_actを検出できるように構成されている。
【００４０】
補正部７９は、記憶手段に記憶された基本噴射量マップ情報BaseQmapの基準とされた基準インジェクタBaseInjの噴射率特性と、実機インジェクタ１３の噴射率特性との差に基づいて、目標レール圧演算手段７３で求められた目標レール圧Prail_tgtを補正し、補正後目標レール圧Prail_currentを求めるように構成されている。目標レール圧Prail_tgtの補正は、例えば、噴射期間中における実機インジェクタ１３の噴射率のピークを基準インジェクタBaseInjの噴射率のピークに一致させるように行われる。
【００４１】
本発明の基本的な考え方を説明すると以下のようになる。
インジェクタの噴射率のピーク値はノズルの油圧流量Qhydrによって規定され、この油圧流量Qhydrは、圧力Pの平方根の定数α倍になる（下記式（１））。
Qhydr = α×√P  …（１）
【００４２】
圧力Pは、ノズルのシート側の圧力と噴射孔出口側の圧力との差に相当し、すべてのノズルの油圧流量Qhydrを同条件で算出する場合においては圧力Pは一定となるため、油圧流量Qhydrのばらつきは定数αのばらつきによるものと考えられる。この定数αのばらつきは、噴射孔の入口径と出口径、噴射孔入口側の曲率半径と出口側の曲率半径、噴射孔を通過する燃料の流量係数等に代表される、ノズルの出来栄え要素のばらつきを内包している。
【００４３】
そうすると、油圧流量Qhydrのばらつきを解消するにあたり、ノズルの固有の特性に付随する定数αを変更することは不可能であるために、圧力Pを補正することが必要になる。本実施形態においては、基準インジェクタBaseInjのノズルの油圧流量Qhydr_Baseと実機インジェクタ１３のノズルの油圧流量Qhydr_injとの比率を圧力比率に換算して補正係数Xを求め、目標レール圧Prail_tgtに乗算する方法で補正が行われる。
【００４４】
具体的には、基準インジェクタBaseInj及び実機インジェクタ１３におけるノズルを通過する燃料の流量の比率は、基本的にレール圧に依存しないで一義的に決定されるため、インジェクタの製造時に測定される油圧流量Qhydr_Base、Qhydr_injの比率を換算して得られる圧力比率が、目標レール圧Prail_tgtに乗算されるようになっている。
【００４５】
すなわち、上記式（１）より、基準インジェクタBaseInjの油圧流量Qhydr_Base及び実機インジェクタ１３の油圧流量Qhydr_injは下記式（２）及び（３）で表すことができる。
Qhydr_Base = αbase×√Pbase  …（２）
Qhydr_inj ＝ αinj×√Prail_current  …（３）
αbase ： 基準インジェクタのノズルの油圧流量の公差による定数
αinj ： 実機インジェクタ１３のノズルの油圧流量の公差による定数
【００４６】
ここで、基準インジェクタBaseInjの油圧流量Qhydr_Baseと実機インジェクタ１３の油圧流量Qhydr_injとが等しい場合には、
αbase×√Pbase = αinj×√Prail_current  …（４）
の関係が成り立ち、すなわち、
Prail_current =（αbase／αinj）2×Pbase  …（５）
となる。
【００４７】
基準インジェクタBaseInjにおける定数αbaseを１．０とすると、ノズルの油圧流量Qhydrの公差が±２％である場合には下限品のインジェクタにおける定数αinjが０．９８となり、補正後目標レール圧Prail_currentは上記式（５）より、
Prail_current = 1.04×Pbase
となる。
【００４８】
一方、基準インジェクタBaseInjにおける定数αbaseを１．０とすると、ノズルの油圧流量Qhydrの公差が±２％である場合には上限品のインジェクタの定数αinjが１．０２となり、補正後目標レール圧Prail_currentは上記式（５）より、
Prail_current = 0.96×Pbase
となる。
【００４９】
換言すれば、基準インジェクタBaseInjの油圧流量Qhydrの公差、及び実機インジェクタ１３の油圧流量Qhydrの公差が把握できているのであれば、上記式（５）における補正係数X｛＝（αbase／αinj）2｝をあらかじめ設定することができる。実機インジェクタ１３に対応する補正係数Xが設定されれば、補正部７９は、目標レール圧演算部７３で算出される目標レール圧Prail_tgtを上記式（５）のPbaseに代入して、補正後目標レール圧Prail_currentを求めることができる。
【００５０】
目標レール圧Prail_tgtが補正されることにより、実機インジェクタ１３の噴射率特性と基準インジェクタの噴射率特性とが一致するようになれば、実機インジェクタ１３の噴射率特性が基準インジェクタBaseInjの噴射率特性よりも高い場合や低い場合であっても、図４に示すように、噴射率波形を基準インジェクタBaseInjの噴射率波形に近似させることができる。これによって、基準インジェクタ１３の燃料噴射量Qactを目標燃料噴射量Qtgtに制御することができるようになる。
【００５１】
このとき、製造段階において求められるノズルの油圧流量Qhydrは、少なくとも実際の使用圧力下での油圧流量であることが好ましい。ただし、通電時間ETと燃料噴射量Qactとの関係を示す図２から理解できるように、レール圧が高いほど通電時間ETに伴う燃料噴射量Qactの増加率が大きくなる。すなわち、上限品、中央品、下限品それぞれのインジェクタで同じ量の燃料噴射を実行したときに噴射時間のばらつきが顕著に現れるのは、レール圧が高く燃料噴射量が多いときの噴射時である。そのため、あらゆるレール圧下においてもノズルの油圧流量Qhydrのばらつきを解消することができるようにするためには、蓄圧式燃料噴射装置５０において実現され得る許容最大圧力を含む条件でノズルの油圧流量Qhydrを測定することが好ましい。
【００５２】
また、ニードル弁のリフト量の影響を排除するためには、ニードル弁のフルリフト領域に相当する通電時間で燃料噴射を実行した場合の燃料噴射量を、異なる２点以上の通電時間において実験的に求め、燃料噴射量の差分を噴射時間の差分で割ることにより、単位時間当たりの油圧流量Qhydrを求めることが好ましい。
【００５３】
このようなやり方によって、個々のインジェクタ１３の油圧流量Qhydrを求め、その公差に応じてインジェクタ１３を分類する。そして、蓄圧式燃料噴射装置５０を組み立てる際に、すべての実機インジェクタ１３を同分類のインジェクタ１３によって構成するとともに、目標レール圧Prail_tgtを補正する際の補正係数Xをその油圧流量Qhydrの公差に応じて制御装置７０に設定しておく。これにより、目標レール圧演算部７３で目標レール圧Prail_tgtが求められた場合に、補正部７９では目標レール圧Prail_tgtに補正係数Xを乗算して補正後目標レール圧Prail_currentが求められる。
【００５４】
レール圧制御部７７は、流量制御弁制御部７７ａ及び圧力制御弁制御部７７ｂによって構成され、いずれか一方の制御部によって、あるいは両方の制御部を併用して、レール圧の制御を実行可能に構成されている。レール圧の制御をどの制御部によって実行するかは、内燃機関４０の運転状態によって切り分けられている。このレール圧の基本的な制御は、実レール圧Prail_actが補正後目標レール圧Prail_currentとなるように、流量制御弁８あるいは圧力制御弁１２に供給する電流値をフィードバック制御することによって実行される。本実施形態においては、補正部７９によって求められた補正後の制御レール値Prail_currentを用いてフィードバック制御が実行される。
【００５５】
インジェクタ制御部８１は、記憶手段にあらかじめ記憶されている基本噴射量マップ情報BaseQmapに基づいてインジェクタ１３の通電時間ETを求めてインジェクタ１３の駆動制御を実行するように構成されている。基本噴射量マップ情報BaseQmapは、レール圧Prailと通電時間ETと燃料噴射量Qとの関係をマップ化したものであり、あらかじめ基準インジェクタBaseInjを用いて作成される。基準インジェクタBaseInjは、例えば、噴射率特性が中央値を示す中央品のインジェクタが用いられるが、中央品以外のインジェクタが基準インジェクタBaseInjとなっていても構わない。
【００５６】
通電時間ETを求める際には、基本的にはレール圧検出部７５で検出される実レール圧Prail_actが用いられるが、本実施形態においては目標レール圧Prail_tgtを補正して得られる補正後目標レール圧Prail_currentによってレール圧制御が実行されるために、実レール圧Prail_actをそのまま用いることができない。実レール圧Prail_actをそのまま用いることは、噴射率特性のばらつきを内包したままで通電時間ETが求められることになる。
【００５７】
そこで、インジェクタ制御部８１は、目標レール圧Prail_tgtの補正に用いる補正係数Xの逆数（1/X）を実レール圧Prail_actに乗算して想定レール圧Prail_calを求め、この想定レール圧Prail_calに基づいて通電時間ETを求めるように構成されている。求められる通電時間ETは、目標レール圧Prail_tgtが補正される前の状態で検出され得る実レール圧Prail_actに応じた通電時間と実質的に等しくなる。インジェクタ制御部８１は、求められた通電時間ETに応じて通電制御が実行されるように指示を行う。
【００５８】
３．燃料噴射制御方法
次に、制御装置７０による燃料噴射制御方法を実行するための具体的フローの一例について、図５〜図８のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
【００５９】
図５は、本実施形態の燃料噴射制御方法を実行するための一連の流れを示している。このうち、主としてステップＳ２及びステップＳ３が制御装置７０による演算処理によって実行されるステップである。
【００６０】
まず、ステップＳ１において、目標レール圧Prail_tgtの補正を行うための補正係数Xを制御装置７０に設定する準備工程を行う。図６が、準備工程の具体的なフローチャートを示している。この準備工程において、ステップＳ１１はインジェクタ１３の製造段階で行われるものであり、蓄圧式燃料噴射装置５０において実現され得る許容最大圧力を含む条件で、ニードル弁のフルリフト領域に相当する通電時間におけるノズルの油圧流量Qhydrが個々のノズルごとに測定され、装着されるノズルの油圧流量Qhydrの公差に応じてインジェクタ１３が分類される。
【００６１】
次いで、ステップＳ１２では、油圧流量Qhydrの公差ごとに分類されたインジェクタ１３のうち、例えば中央品のインジェクタを基準インジェクタとして、基本噴射量マップ情報BaseQmapが作成される。
【００６２】
次いで、ステップＳ１３では、同じ分類に属するインジェクタ１３を用いて蓄圧式燃料噴射装置５０を構成するとともに、用いられる実機インジェクタ１３の公差に応じて、補正係数Xが制御装置７０に設定される。この補正係数Xは、インジェクタ１３への通電時間ETを求める際にも用いられる。また、制御装置７０には、基準インジェクタBaseInjを用いて作成された基本噴射量マップ情報BaseQmapが記憶される。ステップＳ１１〜ステップＳ１３が完了すれば、準備工程が終了する。
【００６３】
以降、内燃機関４０の運転時には、ステップＳ２及びステップＳ３の各ステップが実行される。
図７が、ステップＳ２のレール圧制御の具体的なフローチャートを示している。このレール圧制御のフローは所定のサイクルで繰返し行われる。また、図８が、ステップＳ３のインジェクタ１３の制御の具体的なフローチャートを示している。このインジェクタ１３の制御のフローも所定の噴射サイクルで繰返し行われる。
【００６４】
図７に示すように、レール圧制御においては、まず、ステップＳ２１において、機関回転数Neや目標燃料噴射量Qtgt等に基づいて、目標レール圧Prail_tgtが算出された後、ステップＳ２２において、実機インジェクタ１３の油圧流量Qhydrの公差に応じた補正係数Xを目標レール圧Prail_tgtに乗算して補正後目標レール圧Prail_currentが求められる。
【００６５】
次いで、ステップＳ２３において、レール圧センサ２１を用いて実レール圧Prail_actが検出された後、ステップＳ２４において、補正後目標レール圧Prail_currentと実レール圧Prail_actとの差分に基づいて流量制御弁８又は圧力制御弁１２の通電制御が実行された後に、ステップＳ２１に戻る。
以上のレール圧制御によって、実機インジェクタ１３の噴射率と基準インジェクタBaseInjの噴射率とが一致するようにレール圧が調節される。
【００６６】
また、図８に示すように、インジェクタ１３の制御においては、まず、ステップＳ３１において、機関回転数Neやアクセル操作量Acc等の内燃機関４０の運転状態に基づいて、目標燃料噴射量Qtgtが算出される。次いで、ステップＳ３２において、レール圧センサ２１を用いて実レール圧Prail_actが検出された後、ステップＳ３３において、補正係数Xの逆数（1/X）を実レール圧Prail_actに乗算して、想定レール圧Prail_calが求められる。
【００６７】
次いで、ステップＳ３４において、ステップＳ３３で求めた想定レール圧Prail_calとステップＳ３１で求めた目標燃料噴射量Qtgtとに基づいて、基本噴射量マップ情報BaseQmapから実機インジェクタ１３への通電時間ETが求められる。その後、ステップＳ３５において、通電時間ETに応じて実機インジェクタ１３の通電制御が実行された後に、ステップＳ３１に戻る。
【００６８】
以上のように、本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置５０によれば、実レール圧Prail_actが実機インジェクタ１３の噴射率特性に応じて調節される一方、実機インジェクタ１３においてはレール圧調節前の状態での通電時間とほぼ同じ通電時間ETで噴射制御が実行されるようになり、実機インジェクタ１３による燃料噴射量Qactが目標燃料噴射量Qtgtに近似するようになる。この方法によれば、噴射時間が補正の前後で大きく変わらないために、排気エミッションが悪化するおそれがなくなる。
【００６９】
また、製造されるインジェクタ１３のノズルの油圧流量に公差が存在しても、制御装置７０による補正によってインジェクタ１３の噴射率特性に起因する燃料噴射量のばらつきが低減される。したがって、インジェクタ１３の製造段階において、ノズルの製造公差の管理を比較的緩やかにすることができ、インジェクタ１３の製造効率が高められるようになる。
【００７０】
なお、本実施形態においては、目標レール圧Prail_tgtを補正する補正係数Xがノズルの油圧流量Qhydrに基づいて求められるようになっているが、補正係数Xは、インジェクタ１３の噴射率に基づいて求められたものであってもよい。すなわち、インジェクタ１３の製造段階において、実際に製造された個々のインジェクタ１３の噴射率を直接測定して近似する噴射率特性のインジェクタ１３ごとに分類し、基準インジェクタの噴射率と実機インジェクタの噴射率との比率を圧力換算して補正係数を求めるようにしてもよい。
【００７１】
また、すでに図２に基づいて説明したように、インジェクタ１３からの噴射流量がニードル弁のリフト量に支配される第１の期間においては、ノズルの油圧流量Qhydrによる燃料噴射量のばらつきの影響が小さいことから、これまで説明した目標レール圧Prail_tgtの補正は、通電時間が第２の期間にある場合にのみ実行するようにしてもよい。このように補正を行う場面を限定することによって、制御装置７０による演算処理の負荷を低減することができる。
【００７２】
また、蓄圧式燃料噴射装置５０が内燃機関４０に備えられた後に、従来公知の方法により実機インジェクタ１３の噴射率特性を学習し、学習された噴射率特性によって補正係数Xを更新するように制御装置７０を構成すれば、経時劣化による噴射率特性の変化に対応して、燃料噴射量を目標燃料噴射量に制御することができるようになる。本発明には、このような態様も包含される。
【００７３】
また、本実施形態の制御装置７０の補正部７９は、目標レール圧Prail_tgtに補正係数Xを乗算して実レール圧Prail_actを調節するように構成されているが、補正の対象は、レール圧制御部７７で求められる流量制御弁８又は圧力制御弁１２の制御量であっても同様に燃料噴射量Qactを目標燃料噴射量Qtgtに制御することができる。また、補正の具体的な演算処理方法についても乗算に限られるものではなく、加減算や徐算による方法であってもよい。
【００７４】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置は、制御装置のレール圧制御部の構成が異なる点以外は、基本的に第１の実施の形態の蓄圧式燃料噴射装置と同様に構成されている。以下、レール圧制御部の構成を中心に、本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置について説明する。
【００７５】
本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置において、制御装置の記憶手段には、基準インジェクタを用いて作成された基本噴射量マップ情報以外に、インジェクタの噴射率特性に応じた複数の噴射量マップ情報が記憶されている。この噴射量マップ情報は、例えば、インジェクタの製造段階で分類されるインジェクタの噴射率特性に応じて作成される。
【００７６】
すなわち、例えば、インジェクタのノズルの製造公差が±２％である場合に、公差が±０である中央品のインジェクタを用いて作成される基本噴射量マップ情報Qmap(0)（BaseQmap）の他、公差が＋２％、＋１％、−１％、−２％のインジェクタを用いてそれぞれ作成される噴射量マップ情報Qmap(+2)、Qmap(+1)、Qmap(-1)、Qmap(-2)が記憶される。
【００７７】
制御装置には、蓄圧式燃料噴射装置を組み立てる際に用いられる実機インジェクタの噴射率特性の情報が記憶される。例えば、目標レール圧Prail_tgtを補正するための補正係数Xが噴射率特性の情報として用いられてもよい。燃料噴射制御の実行時において、レール圧制御部は、実機インジェクタの噴射率特性に応じた噴射量マップ情報Qmapを用いて、目標燃料噴射量演算手段で算出される目標燃料噴射量Qtgtと、レール圧検出手段で検出される実レール圧Prail_actとに基づいて通電時間ETを求め、実機インジェクタへの通電制御を実行する。
【００７８】
本実施形態の制御装置による燃料噴射制御方法を実行するための一連の流れは図５のフローチャートと同じであるが、ステップＳ１の準備工程、及びステップＳ３のインジェクタ１３の制御の具体的なフローが第１の実施の形態とは異なる。一方、ステップＳ２のレール圧制御については、図７のフローチャートに沿って実行される。
【００７９】
図９は、本実施形態の燃料噴射制御方法を実行するための準備工程の具体的なフローチャートを示している。この準備工程において、ステップＳ４１はインジェクタの製造段階で行われるものであり、蓄圧式燃料噴射装置において実現され得る許容最大圧力を含む条件で、ニードル弁のフルリフト領域に相当する通電時間におけるノズルの油圧流量Qhydrが個々のノズルごとに測定され、装着されるノズルの油圧流量Qhydrの公差に応じてインジェクタが分類される。
【００８０】
次いで、ステップＳ４２では、油圧流量Qhydrの公差ごとに分類されたインジェクタそれぞれに対応する複数の噴射量マップ情報Qmapが作成される。次いで、ステップＳ４３では、同じ分類に属するインジェクタを用いて蓄圧式燃料噴射装置を構成するとともに、用いられる実機インジェクタの公差に応じて、補正係数Xが制御装置に設定される。また、制御装置には、インジェクタの分類ごとに作成された複数の噴射量マップ情報Qmapが記憶される。ステップＳ４１〜ステップＳ４３が完了すれば、準備工程が終了する。
【００８１】
また、図１０に示すように、インジェクタの制御においては、まず、ステップＳ５１において、機関回転数Neやアクセル操作量Acc等の内燃機関の運転状態に基づいて、目標燃料噴射量Qtgt_tgtが算出される。次いで、ステップＳ５２において、レール圧センサを用いて実レール圧Prail_actが検出された後、ステップＳ５３において、補正係数Xによって定義される実機インジェクタの噴射率特性に応じて、対応する噴射量マップ情報Qmapが選択される。
【００８２】
次いで、ステップＳ５４において、ステップＳ５２で検出された実レール圧Prail_actとステップＳ５１で求めた目標燃料噴射量Qtgtとに基づいて、ステップＳ５３で選択された噴射量マップ情報Qmapから実機インジェクタへの通電時間ETが求められる。その後、ステップＳ５５において、通電時間ETに応じて実機インジェクタの通電制御が実行された後に、ステップＳ５１に戻る。
【００８３】
このように、制御装置に記憶された複数の噴射量マップ情報の中から実機インジェクタの噴射率特性に応じた噴射量マップ情報が選択されるようになっていれば、検出レール圧Prail_actをそのまま用いて実機インジェクタの通電時間ETを求めることができるようになる。この方法によっても、実レール圧Prail_actが実機インジェクタの噴射率特性に応じて調節される一方、実機インジェクタはレール圧調節前の状態での通電時間とほぼ同じ通電時間ETで噴射制御が実行されるようになり、実機インジェクタによる燃料噴射量Qactが目標燃料噴射量Qtgtに近似するようになる。したがって、排気エミッションが悪化するおそれがなくなるとともに、インジェクタのノズルの製造公差の管理を比較的緩やかにすることができ、インジェクタの製造効率が高められるようになる。
【００８４】
なお、本実施形態においても、目標レール圧Prail_tgtを補正する補正係数Xが、インジェクタの噴射率に基づいて求められたものであってもよい。また、直接補正を行う対象は、目標レール圧Prail_tgtでなくても、流量制御弁８又は圧力制御弁１２の制御量であってもよい。さらに、目標レール圧Prail_tgtの補正は、通電時間が第２の期間にある場合にのみ実行するようにしてもよい。
【００８５】
また、インジェクタの分類ごとに作成された複数の噴射量マップ情報を制御装置に記憶させるのではなく、実機インジェクタの噴射率に対応する噴射量マップ情報のみを制御装置に記憶するようにしてもよい。この場合には、上述のステップＳ５３は省略される。
【００８６】
また、本実施形態の制御方法にしたがって、インジェクタの経時劣化による噴射率特性の変化に対応して、燃料噴射量を目標燃料噴射量に制御する態様も本願発明に包含される。
【００８７】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置は、目標レール圧Prail_tgtの補正と併せて通電時間ETを補正し、燃料噴射量Qactを目標燃料噴射量Qtgtに制御するように構成されたものである。目標レール圧Prail_tgtを補正することによって噴射率特性のばらつきを解消することができるものの、噴射率特性以外の要素によって噴射量のばらつきが残るおそれがある。本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置は、噴射率特性のばらつきだけでなく、それ以外の要素に起因する噴射量のばらつきをも解消できるように構成されている。
【００８８】
通電時間ETの補正方法は従来公知の方法をはじめとして、種々の方法によって実行することができる。以下、本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置を構成する制御装置の構成の一例について説明する。
【００８９】
図１１は、本実施形態の制御装置の構成のうち燃料噴射量の補正制御に関連する部分について機能的に表したブロック図を示している。
この制御装置は、公知の構成からなるマイクロコンピュータを中心に構成されており、目標噴射量演算部１０１と、目標噴射量補正部１０２と、目標レール圧演算部１０３と、レール圧検出部１０５と、レール圧制御部１０７と、目標レール圧補正部１０９と、インジェクタ制御部１１１とを備えている。これらの各部は、具体的にはマイクロコンピュータによるプログラムの実行によって実現される。また、制御装置には、第１の実施の形態又は第２の実施の形態の制御装置７０の構成と同様に記憶手段が備えられている。
【００９０】
このうち、目標噴射量演算部１０１、目標レール圧演算部１０３、レール圧検出部１０５、レール圧制御部１０７、目標レール圧補正部１０９、及びインジェクタ制御部１１１は、第１の実施の形態又は第２の実施の形態の制御装置を構成する各部と同様に構成されている。
【００９１】
本実施形態の制御装置では、目標燃料噴射量Qtgtの補正を行うための補正量マップ情報ΔQmapが記憶手段に記憶されている。補正量マップ情報ΔQmapは、基準インジェクタBaseInjによる燃料噴射量と実機インジェクタによる燃料噴射量との差分情報をもとに作成されるものであり、レール圧又は目標燃料噴射量が異なる複数の噴射ポイントにおける補正量ΔQが設定されている。この補正量マップ情報ΔQmapが、あらかじめ作成されて記憶されるものであるか、あるいは、制御装置の初期化時等において制御装置内の演算処理によって作成されるものであるかは問わない。
【００９２】
目標噴射量補正部１０２は、目標噴射量演算部１０１で算出された目標燃料噴射量Qtgtを補正量マップ情報ΔQmapを用いて補正し、補正後目標燃料噴射量Qtgt_currentを算出するように構成されている。本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置では、噴射率特性が同一の分類に属するインジェクタによって実機インジェクタが構成されているために、基本的には一つの補正量マップ情報ΔQmapを用いて、すべての実機インジェクタにおける目標燃料噴射量Qtgtの補正量ΔQを求めることができる。
【００９３】
目標噴射量補正部１０２は、想定レール圧Prail_cal及び目標燃料噴射量Qtgtに応じた補正量ΔQを補正量マップ情報ΔQmapに基づいて算出する。例えば、補正量マップ情報ΔQmapに設定されている補正量ΔQのうち、制御装置で算出された想定レール圧Prail_cal及び目標燃料噴射量Qtgtに近い噴射ポイントの補正量ΔQから、補正に用いる補正量ΔQを算出する。そして、目標噴射量補正部１０２は、算出された補正量ΔQを目標燃料噴射量Qtgtに加算することによって、補正後目標燃料噴射量Qtgt_currentを算出する。
【００９４】
インジェクタ制御部１１１は、算出された補正後目標燃料噴射量Qtgt_currentと想定レール圧Prail_calとに基づいて実機インジェクタへの通電時間ETを求めて、インジェクタの通電制御を実行する。図１２に示すように、目標燃料噴射量Qtgtの補正は、通電時間ETの変化に現れるが、噴射率特性が一致するようにレール圧の制御が行われているために、通電時間ETが微調整される結果、実機インジェクタの噴射時間が基準インジェクタBaseInjの噴射時間と一致することになる。
【００９５】
本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置によれば、レール圧を調節することによって実機インジェクタの噴射率特性が基準インジェクタBaseInjの噴射率特性に合わせられるだけでなく、通電時間ETの微調整によって、実機インジェクタの噴射時間が基準インジェクタBaseInjの噴射時間に一致するようになる。したがって、実機インジェクタによる燃料噴射量Qactが目標燃料噴射量Qtgtにより近づけられ、実機インジェクタと基準インジェクタBaseInjとの間に噴射率特性以外の要素に誤差がある場合であっても、精度よく燃料噴射制御が実行されるようになる。
【符号の説明】
【００９６】
１：燃料タンク、２：低圧ポンプ、５：高圧ポンプ、８：流量制御弁、１０：コモンレール、１２：圧力制御弁、１３：インジェクタ（実機インジェクタ）、１４：オーバーフローバルブ、２１：レール圧センサ、４０：内燃機関、４４：回転数センサ、５０：蓄圧式燃料噴射装置、７０：制御装置、７１・１０１：目標噴射量演算部、７３・１０３：目標レール圧演算部、７５・１０５：レール圧検出部、７７・１０７：レール圧制御部、７９・１０９：補正部、８１・１１１：インジェクタ制御部、１０２：目標噴射量補正部
【図１】
2011125371.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2011125371.tif 000015
【図１４】
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【国際調査報告】
2011125371.tif 000017
2011125371.tif 000018